JPH0247191B2 - Kaitendenkyohoorukoa - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスタータモータ等の回転電機のポール
コアの改良に関するものである。

従来、スタータモータのフイールド巻線式固定
子においては、第１図に示すようなつば部形状２
をしたポールコア１を使用していた。そして、第
２図に示すようにスタータモータの固定子は、ポ
ールコア１でフイールドコイル４をはさみこんで
ヨーク３にねじ止めされたり、かしめ、あるいは
溶接によりポールコア１をヨーク３に固定後、フ
イールドコイル４をポールコア１に直接巻きつけ
る等により構成されている。

ところで、上述した従来の直巻フイールドコイ
ル方式のものではフイールドコイル３がポールコ
アつば２からはずれないようにポールコア幅Ａを
決めるが、このときのポールアングルθは理想ポ
ールアングルより大きくなるために漏れ磁束が大
きくなり有効磁束が減少し、性能および整流作用
が悪いという欠点があつた。

本発明は上記漏れ磁束を改善することで性能向
上および整流改善によるブラシ寿命向上等を目的
とするものである。

即ち、本発明は理想ポールアングルのときのポ
ールコア幅にすべくポールコアつばの一部を切欠
くことで、直巻作業性を犠牲にすることもなく優
れた効果が得られる。

以下本発明を図に示す実施例について説明す
る。第３図にヨークの磁束分布を示す。実線は従
来の第１図に示されるポールコア１による磁束分
布を示し、破線は第４図に示される本発明の実施
例によるポールコア５による磁束分布を示す。

この第３図に示すように、従来のポールコア１
を用いたヨークにおいては、アーマチユアコイル
が隣接する界磁極に移行するときに、界磁極の磁
束分布が急激に変化するために、ブラシの整流が
悪化し、モータの回転数の低下、ひいてはブラシ
が早期摩耗するという不具合があつた。

第４図に示す本実施例によるポールコア５によ
れば、ポールコアつば部６に、つば部６端面から
ボス部７に向つて円周方向に凹部８を設け、つば
部６の断面積を、ポールコアつば部６の端面にむ
かつてS1→S2→S3と連続的に減少させることに
より、磁束分布が第３図の破線で示すように連続
的に変化するため、ブラシの整流作用が著しく改
善され、モータ回転数の増加および、ブラシ寿命
の向上がはかれる。

この実験結果を第５図に示す。ここで実線は従
来のポールコア１によるもの、破線は本実施例に
よるポールコア５によるものであり、負荷電流Ｉ
に対する回転数Ｎ、出力Ｐ、トルクＴの各特性が
それぞれ示してある。また、この様な形状とする
ことにより下記の様な効果もある。

従来、第２図においてポールコアチツプ幅Ａの
決定に際しては、フイールドコイル４をヨーク
３との間にはさみこんで固定するのに必要な幅、
および磁気回路から計算される最適な幅の２点
を考慮しているが、実際には上記の要因によつ
て決められることが多い。特に、ヨーク３にポー
ルコア１をネジまたは溶接等で固定後、一次絶縁
処理を行ない、直接フイールドコイル４の巻線を
する直巻フイールドコイルにおいては、幅Ａが小
さいと、巻線時フイールドコイル４がポールコア
つば部２からはずれることがあるため、上記に
よる最適のポールコアアングル、通常、 ｛（ポールコアひらき角θ゜） ×（ポールコア数Ｐ）÷360゜＝0.65〜0.75｝ よりも大きなポールコアアングル（0.7〜0.85）
をとつている。そのため、第６図に示すように、
ポールコアつば部２からアーマチユア９を通ら
ず、直接ヨーク３、あるいは隣接するポールコア
のつば部２′等へ漏洩する磁束が増加し、第５図
で示すように、最適のポールコアアングルをとつ
た場合（破線のトルク）と比べてモータトルクが
低いものとなつていた（実線のトルクＴ）。

ところが、本実施例によれば、第４図に示すよ
うに、巻線を保持するのに必要なポールコア幅Ｂ
を確保しながら、凹部８によつてポールコアつば
部６からの磁束の漏洩を少なくおさえることがで
きるので、磁気回路の改善につながり、モータの
トルクアツプが図れる。

また、巻線おさえに関係のないところであるつ
ば部６の中間部分を凹部８とすることにより、当
然、重量軽減の効果もある。

なお、上述した実施例においては、つば部６の
中間部分に、両側辺が傾斜した一対の凹部８を形
成したが、第７図ａに示すごとく両側辺が平行の
凹部８ａとしたり、第７図ｂに示すごとく二対の
凹部８ｂを設けたり、第７図ｃに示すごとくつば
部６の半分に片寄らせて点対象で一対の凹部８ｃ
を設けたり、第７図ｄに示すごとく、つば部６の
両側に交互に複数の凹部８ｄを設けるようにして
凹部８ｄが隣接するポールコアの凸部と対応する
ようにしてもよい。

また、第８図ａ，ｂ，ｃは、つば部６の軸方向
の部分にも凹部８ｃ，８ｆ，８ｇを形成したもの
である。

なお、以上の各実施例において、｛（ポールコア
つば部６端面のひらき角θ）×ポールコア５の数
Ｐ）÷360｝で求められるポールコアアングルは
0.65以上とつてあり、さらに好ましくは、凹部の
形状を、つば部６の断面積を同じとしてこのつば
部６の端面が直線となるように変換したときに、
そのポールコアアングルを、0.65〜0.75の範囲と
なしてある。

なお、上述した各実施例においては、本願発明
をスタータモータに適用したが、他のモータは勿
論、発電機等の回転電機にも適用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のポールコアを示す斜視図、第２
図は従来の固定子を示す正面図、第３図は従来お
よび本発明ポールコアにおける磁束分布図、第４
図ａ，ｂは本発明ポールコアの一実施例を示す正
面図および底面図、第５図は従来および本発明ポ
ールコアにおける特性図、第６図は従来の回転電
機における磁束の漏洩状態を示す要部断面図、第
７図はａ〜ｄおよび第８図ａ〜ｃは本発明ポール
コアの他の７つの実施例をそれぞれ示す底面図お
よび平面図である。 ５…ポールコア、６…つば部、７…ボス部、８
ａ〜８ｇ…凹部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ｛（ポールコアつば部端面のひらき角θ）×
   （ポールコア数Ｐ）÷360｝で求められるポールコ
   アアングルを0.65以上にとるものにおいて、前記
   ポールコアつば部端面からポールコアボス部に向
   かつて円周方向に凹部を設け、前記つば部の断面
   積が円周方向に変化するようにした回転電機用ポ
   ールコア。 ２ 前記凹部の形状を、前記つば部の断面積を同
   じとしてこのつば部の端面が直線となるように変
   換したときに、そのポールコアアングルを0.65〜
   0.75の範囲となした特許請求の範囲第１項記載の
   回転電機用ポールコア。 ３ 前記凹部がそれぞれ隣接するポールコアの凸
   部に対応するように構成された特許請求の範囲第
   １項あるいは第２項記載の回転電機用ポールコ
   ア。